AVR结合DS18B20的温度测量实验

AVR结合DS18B20的温度测量实验_ATMEGA16

优质

本实验基于ATMEGA16微控制器，通过集成DS18B20数字温度传感器进行精确温度检测，并利用AVR开发技术实现数据采集与处理。在电子工程领域内，温度测量是一项基础且重要的任务，在自动化、环境监测以及设备故障诊断等领域有着广泛应用。本实验旨在探讨如何使用AVR微控制器（以ATmega16为例）与DS18B20数字温度传感器进行精确的温度测量，并通过串行通信将数据传输到计算机上。 ATmega16是Atmel公司生产的一款高速、低功耗且功能丰富的8位AVR微控制器，它集成了CPU、SRAM、EEPROM、定时器计数器和多种接口等资源。这些特性使其非常适用于各种嵌入式系统设计项目中。 DS18B20则是Maxim Integrated推出的一种数字温度传感器，以其独特的单线通信协议以及高达±0.5℃的精度而著称。它能够直接输出数字信号，无需进行模数转换处理，从而简化了硬件的设计需求。此外，该设备能在-55℃至+125℃范围内正常工作，适用于多种环境条件。实验步骤如下： 1. **硬件连接**：将DS18B20的DATA引脚与ATmega16的一个IO口相连（例如PD2），同时确保电源和地线分别接Vcc和GND。由于该传感器采用单线通信协议，因此只需一条数据线路即可实现有效的信息传输。 2. **初始化通信**：在编写用于驱动ATmega16的程序时，需要设置选定的IO口为输入输出模式，并完成必要的初始化步骤（例如设定波特率与时钟配置），以便顺利地与DS18B20建立连接并进行数据交换。 3. **温度测量**：通过发送特定命令给DS18B20来启动一次新的温度读取操作。传感器执行完指令后会准备好数字形式的测量结果，等待ATmega16从DATA线上获取这些信息。 4. **数据解析**：返回的数据通常由9个连续字节组成，其中前两个表示实际测得的温度值，并以二进制补码的形式存储。因此，在进行进一步处理之前需要先将它们转换为十进制形式并加上传感器所规定的分辨率（如0.25℃或0.5℃）。 5. **串口通信**：经过解析后的温度数据通过ATmega16的UART模块以RS-232标准发送至计算机。为了保证传输过程中的准确性，应配置合适的波特率和数据格式（比如9600bps、8位数据长度及无校验）。 6. **上位机接收**：在PC端可以利用串口调试工具或自定义软件来捕获并展示从ATmega16接收到的温度信息。用户界面能够实时更新显示最新的测量结果，便于监控和记录操作过程中的各种变化情况。通过本实验，参与者不仅可以深入了解微控制器与外部设备之间的交互方式、数字传感器的应用方法以及串行通信技术的基本原理；还能在实践中提升自己的动手能力和问题解决技巧。此外，它也为开发者们提供了一个探索AVR单片机特性和DS18B20功能的良好平台，并有助于将这些知识应用到实际工程项目中去。

利用DS18B20进行温度测量的实验

优质

本实验通过使用DS18B20数字温度传感器进行精确的温度测量，旨在探索其在不同环境条件下的性能和应用。 AVR学习笔记七：基于DS18B20的温度测量实验

DS18B20温度测量实验原理与实现

优质

本简介探讨了基于DS18B20传感器的数字温度测量技术，详细介绍了其工作原理、电路连接方式及软件编程方法，并提供了实际应用案例。 DS18B20测温实验原理及实现本段落将介绍DS18B20数字温度计芯片的使用方法、特点及其在不同场景中的应用价值。 **一、DS18B20概述** DS18B20是一种基于单总线技术（即只用一个I/O口即可完成通信）的高精度测温传感器。它具有体积小，便于集成的特点，并且每个器件都拥有独一无二的序列号，非常适合用于多点温度检测系统。 **二、结构与特点** DS18B20由三个引脚构成：GND（接地）、DQ（数据输入输出）以及VDD（电源）。该芯片支持-55°C到+125°C范围内的测温，并允许用户自定义分辨率从9位至12位不等。此外，DS18B20还内置了温度报警功能。 **三、使用方法** 为了与DS18B20进行通信，需要遵循其特有的单总线协议来模拟数据传输时序。这些时序包括初始化序列、读取和写入操作的特定模式等。 **四、C语言代码示例** 以下是一个简单的C程序片段，用于读取并显示来自DS18B20传感器的数据： ```c #include



unsigned char seg7code[11] = {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x40};

void Delay(unsigned int tc) {
    while (tc != 0) {
        unsigned int i;
        for(i = 0; i < 100; i++);
        tc--;
    }
}

sbit TMDAT = P3^1;

unsigned char tmrbyte(void);
void dmsec(unsigned int count);
void tmreset(void);

int main() {
    // 初始化代码
    tmreset();
    
    // 主循环读取温度数据并显示
    while(1) {
        unsigned char data;
        
        // 读取DS18B20中的数据
        data = tmrbyte();

        // 显示处理逻辑（此处省略）
        
        Delay(50);
    }
}

void dmsec(unsigned int count) {
    unsigned char i;
    while(count--) { 
       for(i = 0; i < 115; i++);
    }   
} 

void tmreset(void) {
   unsigned char i;
   TMDAT = 0;
   for(i = 0; i < 103; i++);
   TMDAT = 1;
}

unsigned char tmrbyte(void) { 
    unsigned char dat, j;

    dat = 0;
    
    for (j=8;j>0;j--) {
        bit testb;
        
        if (TMDAT == 1)
            testb = 1; // 主机发送的位
        else
            testb = tmrbit(); // 接收从设备回送的数据
        
        dat <<= 1;

        if(testb) 
           dat |= 0x01;
    }

    return (dat);
}

void tmwbyte(unsigned char dat) {
   unsigned char j, i; bit testb;

   for(j=8;j>0;j--) { 
      testb = dat & 0x01; 
      
      if(testb)
         TMDAT = 1;
      else
         TMDAT = 0;
   
      dmsec(4);
   
      dat >>= 1;  
   }
}
```

以上代码片段展示了如何初始化DS18B20并读取其温度数据。通过该示例，开发者可以进一步开发出更复杂的应用程序来利用此传感器的功能。

总之，由于其高精度和易于使用的特性，DS18B20在各种测温应用中发挥着重要作用，并且对于电子爱好者来说是一个理想的入门级项目选择。

是否确定退出登录?

AVR结合DS18B20的温度测量实验_ATMEGA16

全部评论 (0)